生產(chǎn)工藝中的碎玻璃

生產(chǎn)工藝中的碎玻璃

一、oberland玻璃生產(chǎn)1.德國(guó)主要生產(chǎn)企業(yè)該公司有三家玻璃罐廠，包括碎玻璃回收廠、機(jī)械廠、塑料廠、電子廠和模具廠。最近被法國(guó)圣戈班集團(tuán)購(gòu)買了60%股權(quán)。兩家廠生產(chǎn)情況如下:2.碎玻璃原料配比對(duì)色澤的影響以本廠廢品、使用單位廢品和顧客回收瓶為碎玻璃來(lái)源,三種顏色碎玻璃每天用量為600t。碎玻璃與原料的配比:無(wú)色料為50%,超過(guò)后則影響色澤;琥珀料為50%,根據(jù)來(lái)源可提高配比;綠料為92%。碎玻璃顆粒度為1～10mm。碎玻璃進(jìn)廠后先經(jīng)過(guò)分類,再由人工和機(jī)器揀選,剔除金屬和其它雜質(zhì),不采用水洗。計(jì)有無(wú)色料、琥珀料和綠色料各一條生產(chǎn)線。3.玻璃配方%對(duì)各種氧化物原料要求成分穩(wěn)定,顆粒度、含水量和含鐵量符合要求。玻璃含鐵量無(wú)色料0.05%、琥珀料0.3～0.4%、綠料0.3～0.5%。玻璃配方的原則是以最廉價(jià)的原料生產(chǎn)出用戶需要的產(chǎn)品。這涉及原料價(jià)格、產(chǎn)地、配合料的熔制溫度等。三種玻璃料的配方(kg)和玻璃成分(%)如下:每100kg配合料添加1kg硫酸鈉和少量碳粉作澄清劑,價(jià)格便宜效果好。澄清溫度1448℃,液面溫度1305.7℃,料滴溫度1193.47℃,退火溫度556.94℃,液相溫度1002.21℃,應(yīng)變點(diǎn)529.45℃,玻璃操作溫度466.22℃。4.助熔裝置產(chǎn)油槍及爐型Oberland公司的熔爐全由Sorg公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),在熔化部、澄清部和流液洞部位全部采用電助熔裝置,熔爐采用深澄清池取代鼓泡方法,油槍采用Korting產(chǎn)品并用天然氣作油槍霧化劑,部分熔爐已進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制,玻璃液面控制精度達(dá)到±0.1mm,爐齡8～10年,平均熔化率達(dá)到3t/m2·d,爐型均為馬蹄焰蓄熱式。Obcrland玻璃廠熔爐生產(chǎn)情況如下:5.料道溫度控制Oberland供料道全部采用Sorg供料道。其最大出料量為120t/d,由天然氣加熱,料盆溫差可實(shí)現(xiàn)±1℃。料道三段用耐火材料分隔,溫度互不干擾。為便于調(diào)換料盆,在供料機(jī)后面裝有不銹鋼水箱吊架。測(cè)溫元件有熱電偶和光學(xué)輻射儀,后者要有風(fēng)冷卻。控制器采用雙回路和單回路儀表兩種。料道有報(bào)警信號(hào)共五點(diǎn),可高精度控制料道溫度。在12條生產(chǎn)線中選用的制瓶機(jī)有2臺(tái)為8組雙滴I.S.機(jī),一臺(tái)為8組雙滴R.I.S.機(jī),一臺(tái)為12組雙滴I.S.機(jī),9臺(tái)為10組雙滴I.S.機(jī),機(jī)器動(dòng)作全部由電子控制。6.小口壓—制瓶工藝有大口瓶壓—吹法、小口瓶壓—吹法和小口瓶吹—吹法三種。小口瓶壓—吹法重容比在0.5以下,普通瓶也比我國(guó)產(chǎn)的瓶輕。該廠認(rèn)為熱、冷端噴涂工藝是必不可少的,對(duì)薄壁輕量瓶尤為重要,可提高瓶的耐內(nèi)壓、抗沖擊和耐磨性。過(guò)去,對(duì)小口瓶壓一吹法不太理解。通過(guò)學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)到只要具備以下條件,就可在I.S.機(jī)上生產(chǎn)薄壁輕量瓶:(1)熔化池溫度波動(dòng)在±5℃以內(nèi);(2)工作池出口溫度波動(dòng)在±3℃以內(nèi);(3)玻璃液面線波動(dòng)在±0.1mm;(4)兩滴料重量誤差在±1g;(5)料滴溫度波動(dòng)在±1℃以內(nèi);(6)模具要垂直冷卻,沖頭要用鎢鉻鈷合金鋼(Stellite),接近SAE8620鋼;(7)沖頭的冷卻空氣壓力在686kPa(7kg/cm2)以上;(8)配備小口壓—吹法機(jī)械;(9)要有熱、冷端噴涂裝置。小口壓—吹法成型工藝數(shù)據(jù)摘錄如下:熱端操作從鉗瓶出、冷卻板、輸送帶、轉(zhuǎn)向器、橫向輸送帶、到退火窯止。要求瓶子的間距一致,不允許熱瓶互碰;輸送帶要有一定的溫度,必要時(shí)加溫;鉗瓶、拔瓶、推瓶等與瓶子接觸的地方要裝嵌有Cerberite耐熱耐磨材料,以防瓶子產(chǎn)生裂紋。由于成型機(jī)速的提高,從鉗瓶出來(lái)的瓶溫較高,故在輸送帶上進(jìn)行冷卻,降低瓶底溫度,在熱端處理前,在瓶上面再進(jìn)行冷卻,以免變形。為解決橫向輸送帶的同步問(wèn)題,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在100～1200r/min,雙滴料每只瓶3轉(zhuǎn),瓶機(jī)速330～400個(gè)/min。每排推瓶數(shù)=(網(wǎng)帶寬度一網(wǎng)帶兩端空距)÷(瓶子直徑+瓶距)例:瓶徑0.077m,網(wǎng)帶寬3m,實(shí)用寬度2.8m,瓶距0.015m,則每排推瓶數(shù)為推30只換30牙,推32只換32牙,無(wú)聲鏈輪34牙,鏈節(jié)距12.700mm(),減速箱速比為1:10,出軸鏈輪22牙,橫向輸送帶驅(qū)動(dòng)鏈輪30牙,電機(jī)轉(zhuǎn)速3r/min,則瓶距為推桿長(zhǎng)度=30×95=2850mm根據(jù)上述方法,可分別算出不同推瓶數(shù)的瓶距和推桿長(zhǎng)度(即鋸齒形推桿齒距)。如遇退火爐網(wǎng)帶邊緣損壞,則網(wǎng)帶的有效寬度減小,同時(shí)把減速箱出軸鏈輪改為22牙,推桿長(zhǎng)度改為2590mm,推瓶個(gè)數(shù)相應(yīng)改變。推瓶機(jī)是Oberland自行設(shè)計(jì),電子控制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)節(jié)方便,具有如下特點(diǎn)(1)橫向移動(dòng)速度可隨意調(diào)整到與橫向輸送帶速度一致。(2)保證每次每排推瓶數(shù)不變,推桿橫向行程在120～250mm內(nèi)可調(diào)。(3)向前推進(jìn)速度與退火爐網(wǎng)帶速度一致,保證了每排瓶距滿足退火要求,推桿縱向行程在210～350mm內(nèi)可7級(jí)調(diào)速。(4)推桿返回原位時(shí)的速度可任意調(diào)整,使推桿穩(wěn)穩(wěn)退回原位。(5)設(shè)有碰撞、過(guò)載保護(hù),一旦碰撞或過(guò)載,接觸開(kāi)關(guān)就發(fā)出報(bào)警信號(hào),并有推桿滯后動(dòng)作。7.熱反應(yīng)時(shí)間的選擇—退火窯退火窯有9個(gè)自控測(cè)溫點(diǎn),各點(diǎn)溫度分別為550℃、532℃、510℃、490℃、450℃、390℃、240℃、120℃和100℃。采用天然氣為燃料,使用Korting噴槍,溫差在±4℃,用儀表自控,天然氣流量隨溫度變化而變化。當(dāng)溫升超限定值時(shí)噴槍關(guān)閉,處于保溫狀態(tài),如果溫度繼續(xù)升高,則噴槍風(fēng)機(jī)自啟,此時(shí),天然氣閥關(guān)閉,以冷風(fēng)吹入?yún)^(qū)域降溫,保證各區(qū)溫度穩(wěn)定。由于退火窯保溫效果好,5個(gè)區(qū)域的噴槍只有加熱區(qū)的在工作,其余均處于保溫狀態(tài)。玻璃瓶鉗出模具時(shí),其內(nèi)外壁有150℃左右的溫差,主要是通過(guò)退火溫度曲線來(lái)解決。退火窯上限溫度為560℃、下限為490℃,系理論計(jì)算值,與設(shè)計(jì)成份有關(guān)而與產(chǎn)品大小無(wú)關(guān)。加熱區(qū)的溫度下降速率按瓶壁厚度計(jì)算,厚壁為5℃/min,一般壁厚為4℃/min,薄壁為2～3℃/min。加熱段從560℃到490℃降低70℃,按一般壁厚4℃/min的降溫速率,加熱區(qū)所需時(shí)間為640ml啤酒瓶機(jī)速為140只/min,瓶徑0.075m,瓶距0.015m,每排推瓶數(shù)為30,只,則網(wǎng)帶速度=機(jī)速×(瓶徑+瓶距)/推瓶數(shù)=140×(0.075+0.015)/30=0.42(m/min)加熱段長(zhǎng)度=網(wǎng)帶速度×加熱時(shí)間=0.42×17.5=7.35(m)加熱段至冷卻段出口長(zhǎng)度,國(guó)產(chǎn)8段為225×8=18(m)冷卻速度=(490℃-120℃)/25.4min=14.6℃/min國(guó)產(chǎn)窯總的退火時(shí)間=(2.25×12)÷0.42=64.3(mm)即退火時(shí)間不能低于64.3min,時(shí)間長(zhǎng)些退火效果更好。一般10組雙滴料配30m長(zhǎng)的退火窯?？净ǜG的升溫和降溫按產(chǎn)品的大小、色釉溫度要求和網(wǎng)帶速度來(lái)確定。一般色釉最高溫度不超過(guò)600℃,特殊色釉不超過(guò)610℃?？净ǖ牡谝徊?產(chǎn)品由常溫升至600℃,大瓶以35℃/min速率升溫,室溫以25℃計(jì)需16min,小瓶以45℃/min升溫需13.5min。第二步由600℃降低至510℃,速率6℃/min,用15min,由510℃降至480℃以10～12℃/min速率,用3min。第三步由480℃到常溫,以20～25℃/min速率,用24min?？净ǜG總長(zhǎng)度由產(chǎn)量而定,一般為30m,瓶間距各為10mm。8.分子篩干燥法為了增強(qiáng)玻璃瓶,應(yīng)采用熱端噴涂,尤其輕量瓶必須采用。Oberland熱端噴涂材料是用TiCl480%和SnCl220%混合,容器壓力為0.5×105Pa(0.5bar)。壓縮空氣要求無(wú)油無(wú)水,故該廠是把7×105Pa壓縮空氣經(jīng)分子篩干燥、凈化處理,含水量?jī)H為0.003g/m3。每條熱端噴涂材料耗量為8～12kg/d,耗氣量為60m3/h。冷端噴涂是為增加玻璃瓶的滑動(dòng)性,材料為聚乙烯與水混合,壓縮空氣壓力為2.5×105Pa。二、質(zhì)量控制質(zhì)量控制部門是不受任何其它部門干預(yù)的獨(dú)立機(jī)構(gòu),其控制內(nèi)容包括質(zhì)量控制、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)職責(zé)和包裝質(zhì)量。1.重容比及內(nèi)壓力(1)工廠質(zhì)量控制具體實(shí)例如下:(2)物理實(shí)驗(yàn)室按機(jī)組取樣,每次20只瓶。重容比每班測(cè)1次。內(nèi)壓力每班至少2次,用戶要求時(shí)可增加到每班3～4次。沖擊強(qiáng)度每班1次。垂直壓力每班1次,壓力大小取決于形狀,小口瓶在70MPa(700kg/cm2)以上。2.瓶徑及垂直度1976年當(dāng)時(shí)的西德曾建立過(guò)玻璃瓶國(guó)標(biāo),而各廠按用戶要求定出的工廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)標(biāo)更高?，F(xiàn)將當(dāng)時(shí)西德國(guó)標(biāo)容量部分抄錄如下。瓶高公差除0～50mm為一檔外,每增加25mm為一檔,直到350mm,共分13檔。公式:±(0.6+0.004+M)瓶徑公差分檔較細(xì),0～25mm公差為±0.8mm,……175～183mm公差為±2.7mm,共20檔。公式:±(0.5+0.012D)垂直度公差除0～120mm為一檔外,每遞增10mm為1檔,到350mm止,共24檔。瓶高公式:0.01±0.3(mm)3.技術(shù)責(zé)任(1)提出質(zhì)量要求,制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(2)遇到瓶子質(zhì)量有問(wèn)題,負(fù)責(zé)調(diào)查解決處理。(3)不斷提出新建議。4.瓶?jī)?nèi)有玻璃屑有塑料格箱、紙箱、塑板和托盤包裝。缺陷允許值如下:(1)嚴(yán)重缺陷——允許0%,如爆口、瓶?jī)?nèi)有玻璃屑。(2)重要缺陷——允許0.2%,如瓶口不足、變形、爆底。(3)次要缺陷——允許0.5%,如皺紋、合縫線粗、表面缺陷等。檢驗(yàn)設(shè)備有法國(guó)CO,MCAL,Ponndart機(jī)三種,美國(guó)EIM,PowerPlug,INEX機(jī)三種,分別檢驗(yàn)瓶子的各種缺陷。三、啤酒瓶的性能要求Oberland模具設(shè)計(jì)中,除部分成型模為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)外,其余均憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),并且不考慮玻璃的粘度和機(jī)速等因素。下面以640ml啤酒瓶為例說(shuō)明其設(shè)計(jì)內(nèi)容。收縮率=(成模容量+模底容量+成?？?—[滿口容量+重量÷容重(2.5)]=10.2ml過(guò)容量=(初模容量+悶頭容量+初?？?芯子容量)×熱玻璃容重(2.43)÷瓶重(480)=44.7%設(shè)計(jì)依據(jù)(1)初模最大直徑為成模最大直徑的0.6～0.8,主要取決于瓶子的重量。啤酒瓶以0.7為好,重量大取0.8,重量小取0.6。(2)延伸率一般在11～20%(3)悶頭深度一般為4mm,其圓角R的大小以初?？跒闇?zhǔn)。(4)解決瓶子橢圓度的方法是:在初模合縫處60(°)范圍內(nèi)刮削0.4～0.8mm(從瓶肩至悶頭處);在成模合縫處40(°)范圍內(nèi)刮削0.15mm(從瓶底至瓶身中部)。(5)吹—吹法過(guò)容量為40～50%,由瓶重決定。輕瓶為45～50%,重瓶為28%。(6)壓—吹法大口瓶延伸量為8～15mm,悶頭深度3～5mm,沖頭長(zhǎng)度=瓶模高度一延伸量-雛形底部厚度—瓶底高度,沖頭肩與初模肩空隙為3.75mm,重瓶空隙應(yīng)大些,沖頭頭部直徑取決于瓶口螺紋外徑,如.Φ66mm取沖頭半徑為13mm,圓弧切線以1～3(°)接線,初模口長(zhǎng)度、直徑由料形長(zhǎng)度和重量決定